Neueste wissenschaftliche Erkenntnisse weisen darauf hin, dass es sich um eine Funktionsstörung im Stirnhirnbereich und einiger Stammganglien handelt. Spezialuntersuchungen haben gezeigt, dass bei ADS-Kindern das Stirnhirn kaum Glucoseverbrauch zeigt (Unterfunktion der Arbeitsintensität). Die Funktionsstörung beruht auf der Ebene der Neurotransmitter (Botenstoffe z. B. Dopamin, Noradrenalin und Serotonin) die entscheiden, ob der Betroffene hypo- oder hyperaktiv ist.

Die entscheidenden Erkenntnisse zu den Ursachen einer ADS wurden erst im Verlauf der letzten 15 Jahre gewonnen. Der Verdacht auf eine genetische Disposition (Vererbung der Krankheit) konnte inzwischen durch groß angelegte Zwillings- und Adoptionsstudien weitgehend gesichert werden. Doch nicht nur die Vererbung allein spielt eine Rolle - auch Umgebungsfaktoren sind von Bedeutung.